sub rasante - copia

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS UDH

INTRODUCCIÓN

De la calidad de esta capa depende, en gran parte como el espesor que debe tener un pavimento, sea este flexible o rígido. Como parámetro de evaluación de esta capa se emplea la capacidad de soporte o resistencia a la deformación por esfuerzo cortante bajo las cargas del tránsito. Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad, tanto en lo que se refiere a la resistencia como a las eventuales variaciones de volumen (hinchamiento – retracción).

Los cambios de volumen de un suelo de subrasante de tipo expansivo pueden ocasionar graves danos de las estructuras que se apoyen sobre este, por esta razón cuando se construya un pavimento sobre este tipo de suelos deberá tomarse la precaución de impedir las variaciones de la estructura. Otra forma de enfrentar este problema es mediante la estabilización de este tipo de suelo con algún aditivo, en nuestro medios los mejores resultados se han logrado mediante la estabilización de suelos con cal.

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SUELO Y SUBRASANTE

CLASIFICACIÓN DEL SUELO

Teniendo en cuenta que en la naturaleza existe una gran variedad de suelos, la ingeniería de suelos ha desarrollado algunos métodos de clasificación de los mismos. Cada uno de estos métodos tiene prácticamente, su campo de aplicación según la necesidad y uso que los haya fundamentado (obras viales y para cimentaciones de edificaciones). Los principales sistemas de clasificación de suelos más utilizados actualmente son: Clasificación de suelos para el propósito de construcción de carreteras, conocido como sistema American Association of State Highway and Transportation officials (AASHTO) y el Unified Soil Clasification System, conocido como Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).

SISTEMA AASHTO

El sistema de la AASHTO (AASHTO M 145-82) fue originalmente desarrollado en las década del 20. Está basado en características de estabilidad de los suelos empleados en la construcción de caminos.

Se fundamenta en distribución granulométrica, límite líquido y límite plástico. Los tamices estándar #10, #40 y #200 (aberturas de 2 mm; 0,42 mm y 0,075mm respectivamente) son de vital importancia.

De acuerdo con este sistema y con base en su comportamiento, los suelos están clasificados en ocho grupos designados por lo símbolos del A-1 al A-8.

En este sistema de clasificación los suelos inorgánicos se clasifican en siete grupos que van del A-1 al A-7. Estos a su vez se dividen en un total de doce subgrupos. Los suelos con elevada proporción de materia orgánica se clasifican como A-8.

LA SUBRASANTE

1. DESARROLLO DEL TEMA:1.1. Definición:

Es el suelo preparado y compactado para soportar una estructura o un sistema de pavimento.

Es la porción superior del suelo de fundación, que ha sido nivelada, perfilada y compactada y que servirá de apoyo a las diferentes capas de pavimento.

En lo que respecta a su calidad, las Especificaciones del MTC distinguen dos grupos de materiales:

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Para sub-rasante: cualquier tipo de suelo exceptuando materiales blandos e inestables que no sean factibles de compactar, pedrones y lechos de roca

Para sub-rasante especial: cualquier suelo que cumpla una de las gradaciones siguientes y que además consista de partículas duras y durables de escorias, piedras o gravas tamizadas o trituradas, libres de residuos vegetales, grumos o terrones de arcilla.

La capacidad de soporte de la sub-rasante se mide con el CBR (California Bearing Ratio o Relación Soporte de California – Norma AASHTO T193-81) para el caso de los pavimentos flexibles; y con el Modulo “k” de Reacción de la Sub-rasante (o Coeficiente de Balasto – AASHTO T 221-90) para el caso de los pavimentos rígidos.

Una Sub-rasante puede ser de buena, regular o mala calidad según que su CBR esté comprendido entre 60% y 100%, 10% y 60% ó 0% y 10% respectivamente. Si la Sub-rasante es buena, puede servir de apoyo directamente a la Superficie de Rodadura; si es mala, conviene estudiar la posibilidad de reemplazarla o estabilizarla con materiales de mejor calidad.

Otra definición es que la sub-rasante es la proyección sobre un plano vertical del desarrollo del eje de la subcorona.

En la sección transversal es un punto cuya diferencia de elevación con la rasante, está determinada por el espesor del pavimento y cuyo desnivel con respecto al terreno natural sirve para determinar el espesor de corte o terraplén.

Es una parte esencial en el diseño de pavimentos. Tiene la particularidad de otorgar la respuesta estructural y el comportamiento del pavimento en construcción y operación.

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Función:

La función de la sub-rasante es soportar las cargas que transmite el pavimento y darle sustentación, además de considerarse la cimentación del pavimento. Entre mejor calidad se tenga en esta capa el espesor del pavimento será más reducido y habrá un ahorro en costos sin mermar la calidad. Las características con las que debe cumplir son: f máximo de 3", expansión máxima del 5%, grado de compactación mínimo del 95%; espesor mínimo de 30cm para caminos de bajo tránsito y de 50cm en caminos con un TPDA > de 2000 vehículos. Otra de las funciones de la sub-rasante es evitar que el terraplén contamine al pavimento y que sea absorbido por las terracerías.

1.2.Características:

1. La subrasante en las áreas a ser pavimentadas deben ser compactadas, en un espesor mínimo de 15 cm.

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2. Una densidad no menor al 95%, para suelos cohesivos, y al 100% para suelos no cohesivos.

3. La resistencia varía con las condiciones de humedad, compactación y confinamiento.

4. Se busca la relación entre la carga y la deformación unitaria.

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5. Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocación y compactación de los materiales de base.

6. Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia, el drenaje, la fácil compactación, la conservación de la compactación, la estabilidad volumétrica.

7. Caracterización física: Granulometría Límites de Aterberg:

Limite líquido: contenido de humedad que hace que una ranura se cierre en 25 golpes.

Limite plástico: máxima humedad con la que se puede hacer un cilindro de 3mm de diámetro.

Límite de encogimiento: al secar el suelo no hay pérdida de volumen, se reconoce por cambio de color.

8. Capacidad de soporte: El CBR: se compara la presión necesaria para penetrar un pistón, en una muestra

de suelo dada, con la requerida para la muestra patrón.Pistón de 19.4 cm2 penetra a 1.2 mm/min, se realizan lecturas cada 2.5 mm. El CBR es la relación en %, entre la presión necesaria para que el pistón pase los primeros 2.5 mm y la presión requerida para llegar a los 2.5 mm en la muestra patrón.

9. Los procedimientos y ensayos que se utilizan para el estudio de la subrasante son los mismos que se utilizan para los materiales de sub base y base cuando no tienen cimentación.

10. Problemas: Compresibilidad

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Inestabilidad de terraplenes Desecación (asentamientos, agrietamientos) La vegetación acentúa las deformaciones.

1.3. Propiedades

- Propiedades físicas

Las propiedades físico-mecánicas son las características utilizadas para la selección de los materiales, las especificaciones de construcción y el control de calidad.

La subrasante es definida como el suelo preparado y compactado para soportar la estructura de un sistema de pavimento.

Estas propiedades de los suelos que constituyen la subrasante, son las variables más importantes que se deben considerar al momento de diseñar una estructura de pavimento. Las propiedades físicas se mantienen invariables aunque se sometan a tratamientos tales como homogenización, compactación, etc., sin embargo, ambas propiedades cambiaran cuando se realicen en ellos procedimientos de estabilización, a través de procesos de mezcla con otros materiales (cemento, cal, puzolanas, etc.) o mezclas con químicos.

Para conocer las propiedades de los suelos en un proyecto, es necesario tomar muestras en todo el desarrollo del mismo (calicatas), posteriormente en el laboratorio se determinaran sus propiedades:

Granulometría. Límites de Atterberg (líquido e índice plástico). Valor soporte (CBR). Densidad (Proctor) Humedad

Con los datos obtenidos, se elabora un perfil estratigráfico en el cual se detallan los distintos tipos de suelos y su profundidad.

Son propiedades relacionadas con el tipo de material a utilizar y las características constructivas de los mismos.

- Granulometría (propiedades iníciales de los suelos)

Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

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- Método de determinación granulométrico

El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. O también se pueden utilizar los rayos gamma obs.

- Ensayo de tamizado

Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios intensos en una máquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (Conservación de la Masa).

- Curva granulométrica

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- Clasificación de los suelos

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- Propiedades ingenierilesDentro de las propiedades ingenieriles tenemos:

o Módulo resiliente

Debido al paso por de los vehículos por la superficie de rodamiento de un pavimento, esta empieza a distribuir los esfuerzos hacia las capas inferiores, las cuales, por esta razón se ven sujetas a esfuerzos cíclicos de compresión y luego de tensión los cuales van provocando deformaciones en toda la estructura del pavimento. La curva esfuerzo-deformación obtenida en un espécimen de material de los que constituyen generalmente un pavimento, ya sea concreto asfáltico o hidráulico, algún material granular o un suelo cohesivo es cualitativamente

o Módulo de Poisson

El coeficiente de Poisson (denotado mediante la letra griega ) es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento. El nombre de dicho coeficiente se le dio en honor al físico francés Simeon Poisson.

o Valor de soporte del suelo

Llamado también capacidad portante del sueloo Módulo de reacción de la subrasante

Con el fin de estimar adecuadamente los esfuerzos máximos a que estarán sometidos elementos estructurales en contacto continuo con materiales térreos, tales como pavimentos, cimientos, traviesas de ferrocarril, etc, se requiere conocer la deformabilidad de la estructura térrea, ante la acción de las cargas impuestas.

El concepto fué introducido por Winkler, y posteriormente desarrollado, discutido y usado por la profesión. Dado que, como se demostrará posteriormente, este parámetro no es una propiedad intrínseca del suelo, hay múltiples modelos para su evaluación y no es posible determinarlo unívocamente con ensayos normalizados.

El módulo de reacción de subrasante k [F/L3], se define como:

k = σ / δ

En donde σ = esfuerzo normal δ = deformación en la dirección de σ.

1.4. Importancia De la Subrasante en el Pavimento

http://es.wikipedia.org/wiki/Simeon_Poisson

http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_el%C3%A1stica

http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_el%C3%A1stica

http://es.wikipedia.org/wiki/Ny

http://es.wikipedia.org/wiki/Ny

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PAVIMENTOS RIGIDOS

Es de gran importancia, prestar atención especial a la preparación del terreno natural y al diseño de construcción de las subrasantes y de las sub-bases, para lograr la capacidad estructural y la comodidad de la marcha de vehículos en todos los tipos de pavimento.

En el caso de pavimento de concreto los requisitos pueden variar considerablemente dependiendo el tipo de suelo de la subrasante, de las condiciones ambientales y de la cantidad de tráfico pesado. Cualquiera que sea el caso, el objetivo deberá ser el poder de obtener una condición de apoyo uniforme para el pavimento durante toda la vida útil de este.

Un pavimento rígido se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero. Este tipo de pavimentos no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores. La sección transversal de un pavimento rígido está compuesta por la losa de concreto hidráulico que va sobre la sub-base. Tiene un costo inicial más elevado que los pavimentos flexibles y su período de vida varía entre 20 y40 años. El mantenimiento que requiere es mínimo y se orienta generalmente al tratamiento de juntas de las losas.

SUBRASANTE (Condiciones)

Para recibir al pavimento de concreto, el terreno natural debe ser debidamente nivelado y compactado. En la preparación del terreno de cimentación y/o subrasantes intervienen los siguientes aspectos.

1. Compactación de los suelos con valores de contenido de agua y de peso volumétrico tales que garanticen un apoyo uniforme y estable para el pavimento.2. Siempre que sea posible, fijar la rasante lo más alto posible y escavar zanjas laterales lo suficientemente profundas como para aumentar la distancia vertical entre el nivel freático y el pavimento.3. Descarga lateral y mezclado de los suelos para lograr las condiciones uniformes, en zonas donde se tengan cambios bruscos en sentido horizontal de tipo de suelo.4. Usar nivelación selectiva de la rasante en zonas de terraplén a fin de colocar los mejores suelos cerca de la parte superior de la elevación final de la subrasante.5. Mejorar los suelos de muy baja calidad por medio de tratamientos a base de cemento o cal, o en su defecto importar mejores suelos, de acuerdo a lo que resulte más económico.

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SUB-BASE

Para el diseño de pavimentos de concreto, con la aplicación de la experiencia obtenida en el comportamiento y de la tecnología moderna de los materiales, se fomenta el uso más integral y más económico de los suelos naturales que existen en el sitio de construcción del pavimento. Por lo tanto el ingeniero puede analizar las condiciones de diseño y decidir con criterio racional si se necesita una capa de sub-base o si se pueden usar alternativas menos costosas para satisfacer los requisitos de un buen comportamiento.

APOYOS UNIFORMES

El análisis de las propiedades demuestra que un solo principio, se aplica a todos los aspectos del diseño de las sub-bases y de las subrasantes. El concreto tiene un módulo de elasticidad que varía de 280,000 a 420,000kg/cm 2 lo cual le imparte un alto grado de rigidez. Además el concreto para pavimentos posee una resistencia bastante alta como viga, tal y como lo evidencia la resistencia a la flexión a 28 días, que varía entre 8.5 y 52.5kg/cm 2 (550_750psi) y puede alcanzar todavía valores mayores, en concretos para pavimentos de apertura rápida al tráfico. Esta rigidez y resistencia a la flexión, permite a los pavimentos de concreto distribuir las cargas sobre áreas más grandes de la subrasante, las deflexiones son pequeñas y las presiones aplicadas a la subrasante son muy bajas.

PAVIMENTOS FLEXIBLES

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El pavimento flexible cuenta con una carpeta asfáltica en la superficie de rodamiento, la cual le permite pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa. Este tipo de pavimento está compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base granular y de la capa de sub-base. El pavimento flexible resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida útil entre 10 y 15 años, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento periódico para cumplir su vida útil.

El elemento principal de la estructura que se ilustra es el pavimento, el cual está compuesto de una superficie de rodamiento, base, sub-base (no siempre se usa) y una terracería Con frecuencia, la superficie de rodamiento y la base constan de dos o más capas que son diferentes en su composición y que se tienden en operaciones de construcción separadas. En muchos pavimentos de alta resistencia, es frecuente que se coloque una sub -base de material seleccionado entre la base y la terracería. La superficie de rodamiento puede variar en un espesor desde menor de 1 pulgada en el caso de tratamiento bituminoso superficial usado por bajo costo en caminos de transito ligero, hasta 6 pulgadas o más de concreto asfaltico usado para caminos de tránsito pesado.

La superficie de rodadura debe tener una capacidad para resistir el desgaste y los efectos abrasivos de los vehículos en movimiento y poseer suficiente estabilidad para evitar daños por el impulso y las rodadas bajo la carga de tránsito. Además, sirve para impedir la entrada de cantidades excesivas del agua superficial a la base se las terracerías directamente desde arriba.

La base es una capa de muy alta estabilidad y densidad. Su principal propósito es el de distribuir o repartir las esfuerzos creados por las cargas rodantes que actúan sobre la superficie de rodamiento para que los esfuerzos transmitidos a la subrasante no sean tan grandes que den por resultado una excesiva deformación o desplazamiento de la capa de cimentación.

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SUBRASANTE (Condiciones)

Es la capa de cimentación, la estructura que debe soportar finalmente todas las cargas sobre el pavimento. En algunos casos, esta capa está formada por solo por la superficie natural del terreno.

En otros casos más usuales, será el terreno el que se compacte una vez que se ha cortado el necesario o la capa superior en donde ha requerido terraplén. En el concepto fundamental de la acción de los pavimentos flexibles, el espesor combinado de la sub-base (si se usa), de la base y de la superficie de rodamiento debe ser lo suficientemente grande para que se reduzca los esfuerzos que concurren en la subrasante a valores que no sean tan grandes como para que produzcan una distorsión o desplazamiento excesivos de la capa de suelo de la subrasante.

1.5. Calidad de Materiales para Subrasante

Calidad De Los MaterialesLos materiales que conforman una subrasante, ya que la subrasante interviene mucho en el comportamiento en un pavimento durante su vida de servicio.Entre los métodos de exploración y muestre en una obra vial se dividen en dos tipos conocer los materiales que van a emplearse en esta, si ni bien son por excavaciones laterales poco profundas a lo largo de la viabilidad y a poca distancia de esta o se acarrea el material de un sitio donde exista una cantidad suficiente y de calidad que se requiera, este último es más costoso.

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Cuando los materiales no cumple para una sub rasante no cumple con las especificaciones que se muestran en el cuadro se debe pensar en una estabilización con otros materiales como la cal o materiales bituminosos que mejora substancialmente su comportamiento.

Aquí tenemos una tabla la cual son valores propuestos para la capa de subrasante.

VALORES PROPUESTOS PARA MATERIALES DE LA CAPA SUBRASANTE

CARACTERISTICAS

CALIDAD

DESEABLE ADECUADA TOLERABLE

GranulometríaTamaño Máximo (mm)

76 76 76

Finos ( % )(Mat. < 0.074 mm )

25 MAX 35 MAX 40 MAX

Límite Líquido(LL)( % )


Índice Plástico(IP)( % )


Compactación( % )(AASHTO Est.) (1}

100 MIN 100 ± 2 100 ± 2

V. R. S. ( % )(Compact. dinámica) (2)

30 MIN 20 MIN 15 MIN

(1) Con humedad de compactación hasta 3 % mayor a la óptima(2) Al porcentaje de compactación indicado y con contenido de agua recomendable la del material en el banco, a 1.5 m de profundidad

1.6. Diseño:La subrasante es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura de pavimento y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponde al tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en los planos finales de diseño.El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, incompresibilidad e inmunidad a la expansión y contracción por efectos de la humedad, por consiguiente, el diseño de un pavimento es esencialmente el ajuste de la carga de diseño por rueda a la capacidad de la subrasante.

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La subrasante es el perfil de la terracería del camino, compuesta por líneas rectas con pendientes determinadas y unidas por arcos de curvas parabólicas verticales.

Según el sentido del caminamiento, las pendientes ascendentes son positivas y las descendentes negativas, estas se proyectan con aproximación de centésimos.

La subrasante que se proyecte debe compensar cortes y rellenos, pero, no siempre es posible, pues, algunas veces existen puntos obligados; para el diseño de la subrasante del camino se consideraron los siguientes elementos: pendientes máximas, estas están en función del tipo de carretera y el tipo de terreno; pendientes mínimas, estas se usan para establecer el drenaje en las carreteras. Otro elemento importante a considerar es el movimiento de tierras, tratando de compensar los cortes con los rellenos.

De la calidad de ésta depende, en gran parte, el espesor que debe tener un pavimento, sea éste flexible o rígido. Como parámetro de evaluación de esta capa se emplea la capacidad de soporte o resistencia a la deformación por esfuerzo cortante bajo las cargas del tránsito.Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad, tanto en lo que se refiere a la resistencia como a las eventuales variaciones de volumen. Los cambios de volumen en un suelo expansivo, pueden ocasionar graves daños a las estructuras que se apoyan sobre éste, por esta razón, al construir un pavimento hay que intentar al máximo controlar las variaciones volumétricas del mismo a causa de la humedad.La subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural, o por éstos con algún proceso de mejoramiento tal como la estabilización mecánica, la estabilización físico –química con aditivos como el cemento Portland, la cal, el asfalto, entre otras.

Como material de fundación, se debe establecer cuál es su resistencia mecánica y específicamente ante la presencia de cargas. Se busca la relación entre la carga y la deformación unitaria. La resistencia varía con las condiciones de humedad, compactación y confinamiento Deben representarse en laboratorio las mismas condiciones del proyecto

Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos, desplazamientos y agrietamientos) son influidas significativamente por la subrasante. Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de un pavimento se puede atribuir a la subrasante.

Por ser la deflexión de la superficie un criterio de diseño, es NECESARIO ASEGURAR que la caracterización de la subrasante sea la adecuada.

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Proceso para toma de decisiones de pavimentos

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Límite líquido: contenido de humedad que hace que una ranura se cierre en 25 golpes.

Límite plástico: máxima humedad con la que se puede hacer un cilindro de 3 mm de diámetro.

Límite de encogimiento: al secar el suelo no hay pérdida de volumen, se reconoce por cambio de color.

PARAMETROS DE DISEÑO: SUB-RASANTE / SUELO DE FUNDACION

CARACTERIZACION DEL SUELO DE FUNDACION DEL PAVIMENTO

El suelo de fundación debe estar caracterizado, independientemente de si el procedimiento de diseño va a ser aplicado a un pavimento existente o a un pavimento nuevo. El soporte de pavimentos nuevos y existentes es el suelo de fundación o plataforma, toda vez que el espesor y las propiedades de todas las capas por encima de este nivel van a ser determinadas o analizadas como parte del proceso de diseño.

El grupo básico de datos de entrada para caracterizar la sub-rasante o el suelo de fundación es el mismo para el diseño de pavimentos flexibles y rígidos.

CARACTERIZACIÓN SUBTERRANEA PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS

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Durante el proceso de diseño del pavimento, se deben considerar las variaciones horizontal y vertical en los diferentes tipos de suelos subterráneos, contenidos de humedad, densidades y profundidades de la napa freática. Esos elementos se pueden cuantificar por medio de la implementación de programas de ensayos de campo (investigación subterránea) y laboratorio apropiados. Más importante aún, se debe identificar y considerar condiciones subterráneas especiales tales como suelos expansivos y suelos susceptibles al congelamiento. Esta sección de la Guía da lineamientos para identificar y manejar esas condiciones subterráneas especiales. Específicamente se proporciona recomendaciones mínimas para determinar el perfil del suelo subterráneo, las condiciones y el módulo resiliente de diseño.

ENSAYOS DE LABORATORIO SOBRE SUELOS DE SUB-RASANTE

Una vez en el laboratorio, se debe revisar e identificar las muestras de suelos para clasificación y ensayo del módulo resiliente. Los especímenes inalterados deberán estar libres de defectos visuales y representar su condición natural (contenido de humedad y densidad). Los especímenes disturbados o reconstituidos, deberán ser totalmente recompactados hasta una condición lo más cercana posible de la natural.Se deberá llevar a cabo un programa de ensayos de laboratorio sobre las muestras representativas de los suelos de cimentación a ser usados como materiales de construcción de tal forma que se puedan determinar las propiedades pertinentes.La extensión de los ensayos de laboratorio depende de cuan crítico sea el diseño y de la complejidad de las condiciones del suelo.

REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO PARA DISEÑOS DE PAVIMENTOS.

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IDENTIFICACION Y TRATAMIENTO DE CONDICIONES SUBTERRANEAS ESPECIALES

El tratamiento y la preparación apropiados del suelo de sub-rasante (o de fundación), es extremadamente importante para la duración a largo plazo de una estructura de pavimento. En vez de considerar el incremento en la rugosidad debido al levantamiento diferencial por helada o debido a suelos expansivos, esta Guía proporciona maneras de minimizar los efectos de tales condiciones problemáticas. Esta Guía proporciona procedimientos detallados para identificar y tratar los problemas de suelos, a fin de alcanzar una cimentación adecuada sobre la cual construir la estructura del pavimento

MEJORA Y REFUERZO DEL SUELO DE FUNDACIÓN

El tratamiento apropiado de las condiciones en suelos problemáticos y la preparación del suelo de fundación son extremadamente importantes para asegurar una estructura de pavimento de larga duración, que no requiera de un mantenimiento excesivo. En todos los casos, no se debe sobre enfatizar la previsión de un suelo uniforme desde el punto de vista de clasificación de la textura, humedad y densidad en la porción superior de la sub-rasante. Esta uniformidad se puede lograr por medio de un mayor corte del suelo u otras técnicas.

1.7. Procedimiento Constructivo:

CORTE DE SUB RASANTE (M3)El corte se efectuará con equipo mecánico según lo estipulado en los planos de Obras Civiles y Diseño Geométrico, hasta una cota ligeramente superior que el nivel inferior de la subrasante o mejoramiento indicado, de tal manera que al preparar y compactar estas capas, se alcance el nivel requerido. Cabe resaltar que habrá zonas a excavar, cargar y transportar hasta el límite de acarreo libre, pero en forma manual, el material común proveniente de los cortes requeridos para alcanzar el nivel de subrasante del proyecto, en los lugares en donde éste no pueda realizarse utilizando equipo mecánico pesado .De otro lado, al igual que en otras partidas anteriores, se hace hincapié en la necesidad que este trabajo.

CONFORMACION, PERFILADO Y COMPACTACION DE LASUBRASANTE C/EQUIPO (M2)Este trabajo se realiza luego de ejecutado el corte a nivel de sub rasante y la correspondiente eliminación del material excedente. Consiste en la conformación de la superficie a nivel de la sub-rasante del terreno de fundación, con el objeto de obtener una superficie uniforme y estable que sirva de soporte a la estructura del pavimento rígido y/o emboquillado a colocar. En el caso de las veredas, como es comprensible, este trabajo tiene que realizarse en forma manual (utilizando herramientas; pisones), o en su defecto

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con maquinaria ligera (planchas compactadoras), sin embargo, sureconocimiento se realiza dentro de la misma partida principal como una sub-partida de ésta.

Equipos•Camión cisterna para regado•Moto niveladora de 65-80 HP.•Rodillo liso vibratorio manual 10.8HP 0.8-1.1T.

Método de construcciónEl proceso constructivo de esta partida contempla el escarificado y nivelado del material de la sub-rasante (terreno de fundación) en un espesor de 0.15 m, mediante el empleo de la cuchilla de la motoniveladora, regándose uniformemente con camión cisterna para que luego, con el paso del rodillo liso vibratorio manual, se compacte hasta alcanzar el 95% de la M.D.S. del proctor modificado y se logre con ello una superficie uniforme y resistente, lista para recibir las capas del pavimento. Entendiendo que esta actividad conjuntamente con la de corte a nivel de la sub-rasante requieren del mayor cuidado en su ejecución por parte del Contratista, puesto que podrían afectar las redes existentes por la naturaleza propia de los trabajos y/o por la ubicación superficial que pudieran haberse instalado éstas, trasgrediendo lo normado;es importante la actuación preventiva del Contratista, mediante la constatación in-situ de las profundidades de la instalaciones de las redes de servicio de telefonía, cable, fibra óptica, líneas de alta, media y baja tensión, agua y alcantarillado que figuran en los planos de interferencias, los que fueron debidamente coordinados con las empresas concesionarias correspondientes.

Método de controlSe controlará que los niveles de la subrasante perfilada y compactada en la etapa de construcción estén de acuerdo a lo especificado en los planos del proyecto, para posteriormente presentarlos a la Supervisión para su aprobación. Asimismo se deberá verificar la uniformidad del contenido de humedad del suelo, a todo lo largo y ancho de la plataforma, efectuándose controles de laboratorio en forma conjunta con los ensayos de compactación. La capa deberá ser compactada hasta una densidad igual o superior al 95% dela Máxima Densidad obtenida en el ensayo del Proctor Modificado. El contenido de humedad verificado en campo deberá estar en el rango de +/- 3% de la humedad óptima obtenida en el laboratorio.Método de mediciónEl trabajo ejecutado de preparación, acondicionamiento, perfilado y compactación del nivel de corte será medido en metros cuadrados (M2) aprobados por el Supervisor.Base de PagoLa superficie del perfilado y compactado medidas en la forma anteriormente descrita, será pagada según el precio unitario del presupuesto y por metro cuadrado (m2) perfilado y

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compactado, de acuerdo a lo indicado en los planos, y dicho precio constituirá la compensación completa por los materiales, equipo, herramientas, mano de obra e imprevistos necesarios para completar la partida.

Escarificado ConstrucciónLa plataforma del camino será escarificado hasta una profundidad de 15 cm. todo el ancho de la vía, procediéndose luego a emparejar y nivelar el material removido mediante motoniveladora, hasta tener las dimensiones especificadas que habrán sido previamente materializado en el terreno a través de plantillas de eje y bordes. La compactación del material removido y perfilado deberá estar donde con lo que establece a continuación:

Para la subrasante en caminos sin pavimento, los 15 cms. Superiores de la subrasante deben compactarse al 95% de la densidad máxima tal como lo determinará ASSHTO T – 99.

La humedad de compactación de las capas acabadas no deberá estar a más del 2´% por encima o por debajo del contenido óptimo de humedad.

1.8. Ensayo de PROCTOR Y CBR

EJEMPLO DE ENSAYOS DE PROCTOR Y CBR

ORIGEN

Este método fue propuesto en 1929 por los ingenieros T. E. Stanton y O. J. Porter del departamento de carreteras de California. Desde esa fecha tanto en Europa como en América, el método CBR se ha generalizado y es una forma de clasificación de un suelo para ser utilizado como subrasante o material de base en la construcción de carreteras.

Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los Estados Unidos adoptó este ensayo para utilizarlo en la construcción de aeropuertos.

DEFINICION DE CBR

El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo.

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PASOS PARA EL ENSAYO DE CBR

1. EXPLORACION DE CAMPO

Se efectúan unas calicatas de exploración conveniente ubicada en el área de terreno de libre disponibilidad para la obra, con profundidad de excavación de la calicata de 3.00 mts, esto por la características topográficas del lugar.

En el trabajo se utiliza los equipos y herramientas necesarias para el caso como barretas, palas, lampas, picos para obtener las muestras.

De la calicata se obtiene 85 kg de muestras de suelo para los ensayos de CBR y PROCTOR según la norma y 25 kg de cada estrato para el análisis granulométrico en el laboratorio.

CALICATA MUESTRA PROFUNDIDAD (cm) ESPESOR (cm)

C1 M1 37 37

C1 M2 59.25 22.25

C1 M3 79.75 20.50

C1 M4 103.50 23.75

C1 M5 148 44.50

C1 M6 205 57

C1 M7 240 35

C1 M8 270 30

Se ha efectuado el respectivo muestreo de acuerdo a las normas para la recolección de muestras tipo MAB en el terreno según la ATSM 4220, las muestras tomadas han sido en la cantidad necesaria para efectuar los ensayos en el laboratorio y determinar las características físicas del terreno de fundación y determinar la capacidad portante mediante los ensayos de PROCTOR Y CBR.

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LOS ENSAYOS QUE SE REALIZARON EN EL CAMPO SEGÚN NORMA SON:

1. ENSAYOS DE HUMEDAD POR CADA ESTRATO

% DE HUMEDAD ENCOTRADOS EN CAMPO

ESTRATO P. HUMEDO(KG)

P. SECO(KG)

% HUMEDAD

E1 0.871 0.852 2.23

E2 0.530 0.518 2.32

E3 0.773 0.743 4.03

E4 0.590 0.567 4.06

E5 0.487 0.462 5.41

E6 0.568 0.538 5.58

E7 0.575 0.538 5.89

E8 0.876 0.815 10.606

Se extrajeron muestras de cada estrato. Se hizo un pesaje inicial de las muestras naturales. Se hizo el secado de cada muestra mediante una pequeña cocina. Se volvió a pesar la muestra, pero esta vez ya estaba seca. Obtenido ambos datos de pesos naturales y pesos secos se analizó el % de

humedad de cada estrato.1. 4. ENSAYO DE LABORATORIO

Se han realizado ensayos de laboratorio como son:

1) DETERMINACION DE PESO ESPECIFICO:

ESTRATOS PESO(Gr) VOLUMEN(m) P.E SUELO

ESTRATO 1 73.409 67.163 1.093

ESTRATO 2 89.404 80.163 1.1153

ESTRATO 3 72.81 71.163 1.023

25


ESTRATO 4 111.209 77.163 1.441

ESTRATO 5 98.741 84.163 1.173

ESTRATO 6 95.858 86.163 1.113

ESTRATO 7 84.299 97.163 0.8676

ESTRATO 8 76.698 74.163 1.0342

2) LIMITES DE CONSISTENCIA

ESTRATO LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO

INDICE PLASTICO

ESTRATO 1 36.00% 22.83% 13.17%

ESTRATO 2 27.60% 22.49% 5.11%

ESTRATO 3 26.00% 23.95% 2.05%

ESTRATO 4 34.00% 23.30% 10.70%

ESTRATO 5 38.00% 22.36% 15.64%

ESTRATO 6 30.20% 22.63% 7.57%

ESTRATO 7 32.20% 21.96% 10.24%

ESTRATO 8 26.00% 23.50% 2.50%

Los procedimientos aplicados para este ensayo son los mismos que se conoce del ensayo de límites de consistencia.

3) ANALISIS GRANULOMETRICO

ESTRATO GRAVAS ARENAS FINOS

ESTRATO 1 43.30% 21.43% 36.27%

ESTRATO 2 39.67% 38.87% 21.47%

ESTRATO 3 42.77% 41.60% 15.63%

26


ESTRATO 4 22.58% 43.76% 33.66%

ESTRATO 5 0.00% 16.77% 83.23%

ESTRATO 6 0.00% 51.40% 48.60%

ESTRATO 7 0.00% 48.93% 51.07%

ESTRATO 8 47.90% 40.67% 11.43%

Los procedimientos aplicados para este ensayo son los mismos que se conoce del ensayo de análisis granulométrico.

4) ENSAYO PROCTORSe realiza con la finalidad de encontrar el contenido de humedad optima y densidad seca máxima a compacta

EQUIPOS UTILIZADOS:- Balanzas- Molde de compactación- Pistón de compactar 5.5 libras- Espátula- Tamiz 3/8- Regla de acero- 8 Bandejas

PROCEDIMIENTO:- Se amasa a fondo la muestra con agua suficiente para formar una mezcla húmeda

que se desmenuza cuando se suelta, después que haya sido estrujada en la mano, Se procuró no tener una mezcla demasiado húmedo

- Se divide la mezcla húmeda en 8 porciones aproximadamente húmedos- Se procede a pesar el molde de compactación , uniendo luego la placa de base y el

anillo de extensión y se le coloca sobre un apoyo firme- Se coloca una porción de la mezcla húmeda y se nivela la superficie dividida en 5

partes iguales- Se coloca el pistón dentro del molde con la primera capa y se suelta con caída libre

sobre la muestra cada 55 golpes- Luego de terminar con las 5 capas se procede a nivelar con la regla metálica.- Luego se procede a extraer las muestra para medir la húmeda, procediéndose a

pesar la tara con la muestra- Luego se introduce a la tara en el horno de secado

27


- Luego de 2 horas se extrae la muestra del horno y se procede a pesar- Repitiéndose el mismo procedimiento para los 8 moldes.

28


MUEST

RA Nº:

CALICA

TA 1FEC

HA:Sep

-10Nº D

E CAPAS

: 8

Nº DE G

OLPES P

OR CAP

A:55

PESO D

EL PISTO

N:10 L

BALT

URA DE

CAIDA

:18"

ENSAYO

NºUN

IDAD

PESO M

UEST. H

UMEDA

+ MOLD

EGR

PESO D

EL MOLD

EGR

PESO M

UESTRA

HUME

DAGR

VOLUM

EN DEL

MOLDE

CM3

DENSID

AD HUM

EDAGR/

CM3

Nº TARA

12

34

56

78

910

1112

1314

1516

DETERM

INACIO

NSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RSUP

ERIOR

INFERIO

RPES

O MUES

T. HUM

EDA + T

ARAGR

53.976

61.049

68.273

86.721

91.52

93.546.5

8857.0

3283.5

7779.0

751.2

6492.3

21119

.3138

.39128

.29164

.024PES

O MUES

T. SECA

+ TARA

GR52.4

6657.8

3865.4

4582.7

1385.1

2987.3

0543.0

0252.4

8175.0

7371.5

445.3

2182.3

11111

.648103

.829121

.06141

.532PES

O DE LA

TARA

GR1.22

41.22

22.77

32.77

12.63

32.74

2.099

2.746

2.779

2.171

1.135

2.722

2.737

2.721

2.779

2.771

PESO D

EL AGUA

GR1.51

3.211

2.828

4.008

6.391

6.195

3.586

4.551

8.504

7.535.94

310.0

17.65

234.5

617.23

22.492

PESO M

UESTRA

SECA

GR51.2

4256.6

1662.6

7279.9

4282.4

9684.5

6540.9

0349.7

3572.2

9469.3

6944.1

8679.5

89108

.911101

.108118

.281138

.761CON

TENIDO

DE HU

MEDAD

%2.9

5.7

4.5

5.0

7.7

7.3

8.8

9.2

11.8

10.9

13.4

12.6

7.0

34.2

6.1

16.2

CON

TENIDO

DE HU

MEDAD

PROME

DIO%

DENSID

AD SEC

AGR/

CM3

20.6

11.2

ENSAYO

DE CO

MPACT

ACION

CONTE

NIDO D

E HUM

EDAD O

PTIMO D

E HUM

EDAD

HOJA

DE DA

TOS

4.3

4.8

7.5

9.0

11.3

13.0

1.909

2.02

1

2.075

2.14

3

2.092

2.02

2

1.872

1.95

9

8

1.991

2.11

7

2.232

2.33

5

2.329

2.28

5

2.258

2.17

8

4625.9 212

4

11126.3 633

0.3109

56.2 6330.3

4796

12

34

2124

2124

56

11184.6 633

0.3112

76.7 6330.3

7

4946.4

4854.3

2124

4496.4

4740.3

4960.5

2124

2124

2124

2124

11290.8 633

0.3422

8.8105

59.1 6330.3

10826.7 633

0.3110

70.6 6330.3

29


RESULTADO:

Según la curva de contenido óptimo de humedad, se dará en el contenido de humedad correspondiente al máximo de la curva de humedad seca.

Por lo tanto podríamos deducir que el contenido óptimo de humedad será de 9% según la curva que corresponde a una densidad seca optima de 2.143 gr/mc3 del molde número 4.

5) ENSAYO DE CBR (California Bearing Ratio)

El objetivo del ensayo de CBR es establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. Rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, determinando la relación entre el valor de CBR y la densidad seca que se alcanza en el campo.

GENERALIDADES

El ensayo de CBR mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como “Relación de soporte” y esta normado con el número ASTM D 1883-73.

CURVA DE CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD-PROCTOR

1.700

1.800

1.900

2.000

2.100

2.200

4.3

4

.8

7.5

9

.0

11.

3

13.

0

20.

6

11.

2

% DE HUMEDAD

DE

NS

IDA

D S

EC

A-G

r/c

m3

30


Se aplica para la evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante, algunos materiales de sub. Bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%.

Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no es muy practicado.

ENSAYO DE C.B.R. (NCH 1852)

El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kg. /cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado, en ecuación, esto se expresa:

Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuación son:

El número CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico determinado utilizando el ensayo de compactación estándar. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas ASTM

mm Pulgada Mpa Kg./cm2 psi2.54 0.1 6.9 70 10005.08 0.2 10.3 105 15007.62 0.3 13.1 133 1900

10.16 0.4 15.8 162 230012.7 0.5 17.9 183 2600

CARGA UNITARIO PATRON

VALORES DE CARGA UNITARIA

PENETRACION

31


D698-70 ó D1557-70 (para el molde de 15.5 cm. de diámetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energías de compactación:

El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla da una clasificación típica:

EQUIPO EMPLEADO

1. OBTENCION MOLDES

a. Un molde, de diámetro 101.6 mm y volumen de 936.6 cm3. Este molde va unido a una placa de base y una extensión en la parte superior

b. Un pisón mecánico, según las normas tiene un peso de 44.5 N y una altura de caída de 457.2mm. Diámetro de la base del piston 3 pulg.

c. Una bandeja d. Taras e. Balanza

2. COMPACTACIÓN DE MOLDES a. Disco espaciador

32


b. Moldes c. Pisón mecánico d. Una bandeja e. Taras f. Balanza g. Papel filtro h. Prensa de Ensayo i. Cargas j. Pistón de penetración k. Aparato para medir expansión

PROCEDIMIENTO

1. Muestras a. Las muestras se prepararon con la misma cantidad de agua para cada molde,

utilizándose 191.10 litros de agua para humedecer el suelo a ensayar, con un 8.96% de HOP y Densidad máxima de 2.133 gr/cm3

b. Obtener tres muestras de ensayo representativas con un tamaño de aproximadamente 4.5 Kg.

2. Preparación de las probetas a. Si las muestras de ensayo van a ser sometidas a inmersión, sacar una muestra

representativa del material para determinar su humedad (igual o mayor a 191.1 g) al indicar la compactación y otra muestra de material restante, después de efectuarse la compactación.

b. Se divide el molde en 5 capas para compactar y para el primer molde se compacta 56 golpes, la segunda 25 golpes y la tercera 10 golpes para cada capa

c. Luego se procede a nivelar y extraer una muestra húmeda de la parte superior y parte inferior del molde, luego se voltea el molde.

d. Con la muestra inferior y superior se procede a calcular la humedad.e. Luego las muestras se van a someter a inmersión en agua antes se debe colocar el

dial para medir la expansión por un tiempo de 4 díasf. Luego se procede al ensayo de penetración a cada molde, penetrándose a 0.1

pulga hasta 0.5 pulgadas encontrando la carga obtenida en cada ensayog. Posteriormente se Realiza los cálculos para obtener el CBR al 95 % lo cual es

óptima para la densidad máxima seca obtenida en el ensayoh. Posteriormente se realizó en gabinete el cálculo de las densidades, humedad

óptima y CBR, encontrándose así la curva del CBR y la curva de compactación.

33


3. Penetración

a. Colocar sobre la probeta, la cantidad suficiente de cargas para producir una sobrecarga igual a la ejercida por el material de base y el pavimento, redondeando a múltiplos de 2.27 kg y que en ningún caso debe ser menor que 4.54 kg. Si la probeta ha sido previamente sumergida, la sobrecarga debe ser igual a la aplicada durante el periodo de inmersión.

b. Para evitar el solevantamiento del suelo en la cavidad de las cargas ranuradas se coloca en primer lugar la carga anular sobre la superficie del suelo, antes de apoyar el pistón de penetración, y después se colocan las cargas restantes.

c. Apoyar el pistón de penetración con la carga mas pequeña posible, la cual no debe exceder en ningún caso 45 N (4.5 Kgf). Colocar los calibres de tensión y deformación en cero.

d. Esta carga inicial se necesita para asegurar un apoyo satisfactorio del pistón y debe considerarse como carga cero para la determinación de la relación carga-penetración.

e. Aplicar la carga del pistón de penetración de manera que la velocidad de penetración sea 1.25 (mm/min) en aquellos suelos donde se demuestre a través de ensayos comparativos que el cambio de velocidad no altera los resultados del ensayo.

f. Anotar las cargas para las penetraciones mostradas en la tabla.

VALORES DE PENETRACIÓN

g. Anotar la carga y

34


penetración máxima si esta se produce para una penetración máxima si esta se produce para una penetración menor que 12.7 (mm), (0.5 pulgadas).

RESULTADOS

Se encontró las curvas de CBR y las curvas de compactación y la clasificación del suelo según CBR.

Con el resultado del CBR se puede clasificar el suelo usando la tabla siguiente:

CLASIFICACION DEL SUELO DE ACUERDO AL CBR

Datos encontrados en el ensayo CBR:

35


CBR

COND

ICIO

NUN

IDAD

PESO

DEL

MOL

DE +

SUEL

O HU

MEDO

GRPE

SO D

EL M

OLDE

GRPE

SO D

E LA

MUE

STRA

HUM

EDA

GRVO

LUME

N DE

LA

MUES

TRA

CM3

DENS

IDAD

HUM

EDAD

GR/C

M3

IDEN

TIFI

CACI

ON D

E TA

RA1

23

45

67

89

1011

12PE

SO D

E TA

RA+ S

UELO

HUM

EDO

GR54

.3667

.462

82.04

981

.576

58.98

150

.963

111.3

5411

4.212

44.64

345

.053

133.1

9393

.348

PESO

DE

TARA

+ SU

ELO

SECO

GR52

.668

64.59

670

.471

71.42

956

.9648

.8510

0.318

96.06

42.84

143

.109

116.6

2878

.649

PESO

DE

LA T

ARA

GR2.7

652.7

81.2

262.7

992.7

212.7

042.7

72.1

052.7

42.7

652.1

831.1

66PE

SO D

EL A

GUA

GR1.6

922.8

6611

.578

10.14

72.0

212.1

1311

.036

18.15

21.8

021.9

4416

.565

14.69

9PE

SO M

UEST

RA S

ECA

GR49

.903

61.81

669

.245

68.63

54.23

946

.146

97.54

893

.955

40.10

140

.344

114.4

4577

.483

CONT

ENID

O DE

HUM

EDAD

%3.4

4.6

16

.7

14

.8

3.7

4.6

11

.3

19.3

4.5

4.8

14

.5

19.0

PROM

EDIO

DEL

CON

TENI

DO D

E HU

MEDA

D%

DENS

IDAD

SEC

AGR

/CM3

CONT

ENID

O DE

HUM

EDAD

Y D

ENSI

DAD

DE L

A MU

ESTR

A DE

ENS

AYO

MUES

TRA

N° D

E GO

LPES

POR

CAP

ANª

DE

CAPA

S5

55

1.841

2.007

1.956

1.956

1.931

1.8

46

4.0

15.8

4.2

15.3

16

.7

2,

124.0

0

2

,124.0

0

2,12

4.00

2,124

.00

2

.227

1.93

2

2.14

9

2

.037

4.7

4730

.541

04.2

4564

SUME

RGID

OSI

N SU

MERG

IR

7117

.2

SUME

RGID

O

12

356

2510

SIN

SUME

RGIR

SUME

RGID

OSI

N SU

MERG

IR

1184

7.711

227.9

1168

7.771

42.5

7142

.571

17.2

7123

.771

23.7

1157

6.611

952.4

4326

.8

2.26

5

2,12

4.00

1144

4

4434

.1

2,12

4.00

2.08

8

4809

.9

36


FEC

HA

HO

RA

LEC

TU

RA

PU

LGA

DA

S%

LEC

TU

RA

PU

LGA

DA

S%

17/0

9/20

104:

50P

M0.

560.

003

0.16

80.

40.

008

0.32

17/0

9/20

102:

35P

M0.

570.

005

0.28

50.

410.

001

0.04

117

/09/

2010

4:35

PM

0.56

40

00.

40

0

DA

TOS

DA

TOS

DE

LA

EX

PA

NS

ION

MO

LDE

Nº

1M

OLD

E N

º256

25

CARG

A UN

ITAR

IACB

RCA

RGA

UNIT

ARIA

CBR

CARG

A UN

ITAR

IACB

Rm

mpu

lgad

asDE

ENS

AYO-

Lb/p

ulg2

%DE

ENS

AYO-

Lb/p

ulg2

%DE

ENS

AYO-

Lb/p

ulg2

%0

00

-

0-

0

-

0.63

530

”20

66.9

4

35

117.

15

1033

.47

1.27

60”

3010

0.42

40

133.

89

2066

.94

1.90

51.

30”

5016

7.36

60

200.

83

3010

0.42

2.

540.

12´

8026

7.78

26

.78

7625

4.39

25

.44

3511

7.15

11

.72

3.81

3´13

043

5.14

11

036

8.20

50

167.

36

5.08

0.2

4´17

056

9.03

37

.94

135

451.

88

30.1

3

60

200.

83

13.3

9

6.

355´

202

676.

14

160

535.

56

7224

1.00

7.

620.

36´

250

836.

81

44.0

4

19

264

2.67

33

.82

8528

4.52

14

.97

10.1

60.

48´

305

1,02

0.91

44.3

9

23

076

9.87

33

.47

105

351.

46

15.2

8

12

.70.

510

´37

51,

255.

22

48

.28

275

920.

49

35.4

0

13

244

1.84

16

.99

PENE

TRAC

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Kg)

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N° 0

1 (5

6)M

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° 02

( 25)

37


CURVA DE COMPACTACION

1.75

1.80

1.85

1.90

1.95

2.00

9.8

8

9.7

3

10.6

9

% DE HUMEDAD

DE

NS

IDA

D S

EC

A-G

r/c

m3

CURVA DE CBR

1.75

1.80

1.85

1.90

1.95

2.00

26.

78

25.

44

11.7

2

% CBR

DE

NS

IDA

D S

EC

A-G

r/c

m3

38


RESULTADOS:

DENSIDAD OPTIMA SE DA AL 95%= 1.98 (0.95) = 1.88 gr/ cm3

Entonces para CBR(95%) = 15.46 %

Por lo tanto

Según la clasificaron del suelo de la Calida Nº 1 del Predio de la Universidad De Huanuco, se puede concluir que el suelo tiene una subrasante de regular a buena.

CLASIFICACION DEL SUELO DE ACUERDO AL CBR

1.9. Controles a Seguir Para Alcanzar El Nivel De La Subrasante

La supervisión de la obra es la responsable por la ejecución de las pruebas y por el cumplimiento de las exigencias de esta norma.

En la sub-rasante:

a) La humedad de compactación no deberá no deberá variar en +/- 2% del optimo contenido de humedad a fin de lograr los porcentajes de compactación especificados.b) Se comprobara la compactación según lo indicado en la TABLA 23. El grado de compactación requerido será del 95% de su máxima densidad seca teórica Proctor Modificado (NTP 339.174:1999) en suelos granulares y del 95% de su densidad seca teórica Proctor estándar (NTP 339.142:1999) en suelos finos. Se tolerará hasta dos puntos porcentuales menos en cualquier caso aislado, siempre que la media aritmética de 6 puntos de la misma compactación sea igual o superior al especificado.

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TABLA

TIPO DE VIANUMERO DE CONTROLES EN LA SUB-RASANTE POR CADA 100m DE VIA PARA GRADO DE COMPACTACION Y CBR INSITU

Expresas 4

Arteriales 3

Colectoras 2

Locales 1

c) Se determinará el CBR in-situ según lo indicado en la tabla 23.Esta información conjuntamente con la densidad de campo, se usara para verificar el CBR de diseño.d) Respecto de las cota del proyecto, se permitirá una tolerancia de +/-20mm.e) La tolerancia por exceso en el bombeo será de hasta 20%.no se toleraran errores por defecto en la flecha del bombeo.f) Donde se haya estabilizado la sub-rasante, se verificará los valores propuestos por el PR en el proyecto para el agente estabilizador utilizado con un mínimo de tres verificaciones por cada tipo de agente estabilizador.

PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE.

A. Descripción y alcances.

Esta sección se refiere a los trabajos requeridos para conformar la plataforma de la calle del camino a nivel de sub-rasante, en sectores de terraplén y corte, dejándola en condiciones adecuadas para recibir las capas siguientes, tales como sub bases, bases, carpetas de rodadura o cualquier otra que se especifique en el Proyecto.

Si después de terminada y aprobada, la sub-rasante sufre deterioros o deformaciones por cualquier causa, será de cargo del Contratista la recaudación de la superficie a su estado original.

B. Materiales.

Se ocupara material del mismo terreno. Este material tiene una calidad de suelo A1, la cual consta de gravilla, arena y limos con cero plasticidad con un CBR del 20%.

C. Procedimiento de Trabajo.

C 1. Perfiladura.

Antes de comenzar los trabajos de preparación de la subrasante, se deberá estacar cada 20 m entre sí en los puntos intermedios que sean necesarios, el eje, bordes de la plataforma y cualquier otro punto del perfil a nivel de subrasante que se requiera para dar a la plataforma los bombeos, peraltes y quiebres previstos en los perfiles transversales del

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Proyecto. La inspección del mandante, utilizará este estacado para establecer, a nivel de subrasante, el cumplimiento del alineamiento vertical y horizontal de la calle.

C 2. Compactación.

La subrasante deberá compactarse de manera que, en los 0.30 m superiores se alcance como mínimo el 95% de la resistencia obtenida por densímetro nuclear, medida según la Densidad Relativa. El control de compactación se realizará en todo el ancho de la plataforma a nivel de subrasante en sectores de corte y, hasta 0.50 m de los bordes exteriores de la plataforma a nivel de la subrasante, en sectores de terraplén. En este último caso, la exigencia de compactación para los últimos 0,50 m a ambos lados de la plataforma será de mínimo 90 % de la resistencia obtenida por densímetro nuclear.

C 3. Medidas de Seguridad.

Todos los trabajos que realice el Contratista dentro de los términos del Contrato, deberán ejecutarse respetando las disposiciones legales vigentes y las que señalen las Bases Administrativas respectivas del Contrato, en relación a prevención de accidentes, seguridad e higiene.

D. Preparación de la Subrasante.

La partida comprende la provisión de materiales cuando corresponda, perfiladura, compactación y terminación de la plataforma en todo su ancho, incluyendo sectores de corte en roca, según lo establecido en esta Sección. Incluye asimismo, el estacado y demás trabajos y actividades necesarios para cumplir con lo especificado.

Se cuantificará por metro cuadrado de preparación de sub-rasante; la medición se efectuará de acuerdo a las dimensiones requeridas por el Proyecto y aprobadas por la Inspección.

1.10. Problemas en la Subrasante

Tiene una gran influencia en las operaciones de construcción del pavimento y en la eficiencia del mismo. Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocación y compactación de los materiales de base y/o subbase y no dan soporte adecuado para las subsiguientes operaciones de pavimentación.Frecuentemente, las deficiencias en la construcción debidas a problemas de la subrasante, no se detectan por encontrarse “ocultas” en el pavimento final; sin embargo pueden aparecer en el pavimento después de la exposición al tráfico y al medio ambiente. Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos, desplazamientos y agrietamientos) son influidas significativamente por la subrasante. Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de un pavimento se puede atribuir a la subrasante.

Algunos problemas encontrados en la subrasante:

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I. SUBRASANTES BLANDAS:- Compresibilidad (en general diferencial).- Inestabilidad de terraplenes.- Desecación (Asentamientos, agrietamientos).- La vegetación acentúa las deformaciones.

II. SUBRASANTES BLANDOS TÍPICOS:- Suelos turbos (Pt)- Limos orgánicos - Limos inorgánicos- Arcillas con alto Limite Liquido.

III. SUELOS COLAPSABLES.Son suelos que cambian violentamente de volumen por la acción combinada o individual de las siguientes acciones:- Al ser sometido a incrementos de carga.- Al humedecerse o saturarse.

IV. SUELOS EXPANSIVOS.Están compuestos por partículas minerales que tienen una gran afinidad por el agua, la absorben del medio ambiente y la incorporan a su estructura molecular.La inestabilidad mostrada por estos suelos se debe a su estructura molecular, la que ocasiona una débil unión entre sus partículas minerales.

1.10.1. FALLAS EN EL PAVIMENTO DEBIDO A LAS DEFICIENCIAS DE LA SUBRASANTE.

1.10.1.1. HUNDIMIENTOS DE LA SUBRASANTE:Desplazamientos verticales de la calzada pueden indicar movimientos de reptación (corrimiento del suelo provocado por la inestabilidad del talud) de la ladera o el desarrollo de un proceso de inestabilidad en el talud inferior. Sin embargo, estos movimientos pueden estar asociados con el asentamiento del relleno alrededor de alcantarillas.Este tipo de daño puede generar problemas de seguridad a los vehículos, especialmente cuando contienen agua pues se puede producir hidroplaneo (cuando los neumáticos de los vehículos pierden contacto con el pavimento por una película de agua). Los hundimientos pueden estar orientados de forma longitudinal o transversal al eje de la vía, o pueden tener forma de medialuna, en cualquier caso, el reporte del daño debe incluir en las aclaraciones la orientación o la forma del hundimiento.

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CAUSAS:- Asentamiento de la subrasante.- Deficiencia de la compactación de las capas inferiores.- Deficiencia de drenaje.- Diferencia de rigidez de los materiales de la subrasante en los sectores de transición entre corte y terraplén.

¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE SU EVOLUCIÓN?- Fisuración, desprendimiento, movimientos en masa.

1.10.1.2. ABULTAMIENTO.Este deterioro se asigna a los abombamientos o prominencias que se presentan en la superficie del pavimento. Pueden presentarse bruscamente ocupando pequeñas áreas o gradualmente en áreas grandes, acompañados en algunos casos por fisuras.

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CAUSAS:- Se generan principalmente por la expansión de la subrasante o en capas de concreto.

¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE SU EVOLUCIÓN?- Fisuración. Desprendimiento, exudación, ahuellamiento.

1.10.1.3. AHUELLAMIENTO. Es una depresión de la zona localizada sobre la trayectoria de las llantas de los vehículos. Con frecuencia se encuentra acompañado de una elevación de las áreas adyacentes a la zona deprimida y de Fisuración.El ahuellamiento significativo puede llevar a la falla estructural del pavimento y posibilitar el hidroplaneo por almacenamiento de agua.

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CAUSAS:- Ocurre principalmente debido a una deformación permanente de alguna de las capas del pavimento o de la subrasante, generada por deformación de la subrasante debido a la fatiga de la estructura ante la repetición de cargas.- El ahuellamiento se produce por una compactación inadecuada de las capas durante la construcción y por el uso de agregados redondeados.- Debido a la carga de tránsito muy altas en el pavimento provocando deformaciones en la subrasante.

¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE CON SU EVOLUCIÓN?- Piel de cocodrilo, desprendimiento.

1.10.1.4. BACHES.Desintegración total de la carpeta asfáltica que deja expuestos los materiales granulares lo cual lleva al aumento del área afectada y al aumento de la profundidad debido a la acción del tránsito. Dentro de este tipo de deterioro se encuentra los ojos de pescado que corresponden a baches de forma redondeada y profundidad variable, con bordes bien definidos que resultan de una deficiencia en las capas y en la subrasante.

CAUSAS:- Este tipo de deterioro puede presentarse por la retención de agua en zonas fisuradas que ante la acción del tránsito produce reducción de esfuerzos efectivos generando deformaciones y la falla del pavimento.-- Es consecuencia de algunos defectos constructivos (deficiencia de espesores de capas estructurales, zonas débiles de la subrasante).

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¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE CON SU EVOLUCIÓN?- Destrucción de la estructura.

2.1.5. ESCALONAMIENTO DE JUNTAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES.Es una falla provocada por el tránsito que corresponde a un desnivel de la losa en su junta con respecto a una losa vecina.

CAUSAS:- Asentamiento diferencial de la sub-base o subrasante.- Falla de capacidad de soporte de la subrasante.- Erosión de la base en las inmediaciones de la junta o grieta.

- --

¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE CON SU EVOLUCIÓN?El escalonamiento de las juntas puede ocasionar fractura de la losa, si éste se combina con bombeo que implica perdida del material de base.

2.1.6. LEVANTAMIENTO LOCALIZADO.

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Sobre-elevación abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en zonas contiguas a una junta o una grieta, habitualmente el concreto afectado se quiebra en varios trozos.CAUSAS:

- Son causadas por falta de libertad de movimiento de las losas de concreto. La restricción a la expansión de la losa puede originar fuerzas de compresión considerables sobre el plano de la junta. Cuando estas fuerzas no son completamente perpendiculares al plano de la junta o son excéntricos a la sección de la misma, pueden ocasionar el levantamiento de las losas contiguas a las juntas, acompañados generalmente por la rotura de estas losas.- Otras causas son presencia de un estrato de suelo expansivo a poca profundidad.

¿QUÉ ES LO QUE PRODUCE CON SU EVOLUCIÓN?- El levantamiento localizado puede ocasionar grietas en bloque. Este daño también puede llegar a afectar la junta (producir pérdidas de sello, desprendimiento, etc.)

1.11. Estabilización y Mejoramiento de Subrasante

Estabilización : Conjunto de procesos físicos, químicos, y físico-químicos tendientes a modificar las propiedades de los suelos que interesan para un determinado uso en ingeniería, haciendo que el material “suelo” sea adecuado para la utilización prevista remplazando a otros materiales no DISPONIBLES o MÁS COSTOSOS.

Aceptar el material como está, tomando realistamente su calidad en el diseño efectuado. Eliminar el material insatisfactorio, substituyéndolo por otro de características adecuadas. Modificar las propiedades del material existente, para hacerlo capaz de cumplir mejores requerimientos.

Las propiedades de los suelos que más frecuentemente se estudian en problemas de estabilización son:

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1. Estabilidad Volumétrica.2. Resistencia.3. Permeabilidad.4. Compresibilidad.5. Durabilidad.

1. Estabilidad volumétrica:

Problemas relacionados con los suelos expansivos por cambios de humedad. Se trata de transformar la masa expansiva en una masa rígida, con lazos fuertes de unión para resistir las presiones de expansión, esto se logra con tratamientos químicos o térmicos.

2. Resistencia:En pos de mejorar este parámetro en los suelos son muy utilizados los métodos mecánicos y los químicos especialmente con cemento, cal o aditivos. Es muy importante el contenido de materia orgánica, ya que estos no permiten una buena estabilización de las subrasantes.

3. Permeabilidad.Es un parámetro modo fiable mediante métodos como la compactación y las inyecciones principalmente, y generalmente las reducciones de éste parámetro no van ligados con la variación de la estabilidad volumétrica o la resistencia.

4. Comprensibilidad.Es un parámetro modo fiable mediante métodos como la compactación y las inyecciones principalmente, y generalmente las reducciones de éste parámetro no van ligados con la variación de la estabilidad volumétrica o la resistencia.

5. Durabilidad.Se refiere a la resistencia al intemperísmo, a la erosión, o a la abrasión del tráfico; de esta manera se asocia generalmente a problemas situados cercanos a la superficie de rodamiento. Condiciones y agentes estabilizante: Productos disponibles en cantidades con calidad constante y normalizada. Buena durabilidad en condiciones de trabajo. Facilidad de almacenamiento y transporte Técnica constructiva adecuada.

Para modificar las propiedades del material existente, para hacerlo capaz de cumplir mejores requerimientos que son:

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Mecánicas: compactación y corrección granulométrica. Eléctricas: Electroósmosis y pilotes electro metálicos. Térmicas: Calor y calcinación. Químicas: Agentes estabilizantes.

COLOCACIÓN DE EMPALIZADAS SOBRE SUBRASANTES

BLANDASEXPLANACIÓN:

Técnica constructiva antigua, que se aplica cuando no se dispone de geosintéticos

COLOCACIÓN DE PILOTAJES:

Uso de insertos (rajón):

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Rellenos livianos:

MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE:

Los trabajos de mejoramiento de subrasante se deberán efectuar según procedimientos

MEJORAMIENTO DE SUELOS CON CAL HIDRATADA O VIVA

Para efectos de estas especificaciones al referirnos al termino cal estaremos hablando de la cal viva (oxido de calcio) o de cal hidratada (hidróxido de calcio), las cuales son formas de piedra caliza alucinadas (carbonato de calcio).

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El tipo de cal a ser empleada deberá cumplir con los parámetros que se indican en este documento y con la norma ASTM C977de la American Society for Testing and Material. La estabilización con cal sólo abarca los productos de cal calcinada, no la piedra caliza pulverizada.Hay dos tipos fundamentales de cal: de alto contenido de calcio, y dolomítica (alto en magnesio).El muestreo e inspección de la cal se realizará de acuerdo a la norma ASTM C50.

Requerimientos químicos: Para la determinación de la concentración de cal estarán permitidos dos requisitos alternativos basados en diferentes pruebas (ASTM C25 ó AASHTO T219):

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Propiedades requeridas de un suelo para ser estabilizado con cal:

Como procedimiento general se incluyen en este apartado una metodología para seleccionar aditivos aptos para estabilizar un suelo, incluyendo los suelos recomendados para ser estabilizados con cal. La estabilización del suelo cambia considerablemente las características del mismo, produciendo resistencia y estabilidad a largo plazo, en forma permanente, en particular en lo que concierne a la acción del agua.

Cuando se añaden las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del suelo aumenta rápidamente arriba de 10.5, lo que permite romper las partículas de arcilla. La determinación de la cantidad de cal necesaria es parte del proceso de diseño y se estima

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por pruebas como la de Eades y Grim (ASTM D6276). Se liberan la sílice y la alúmina y reaccionan con el calcio de la cal para formar hidratos de calcio-silicatos (CSH) e hidratos de calcio-aluminatos (CAH). CSH y CAH que son productos cementantes similares a aquellos formados en el cemento de Portland. Ellos forman la matriz que contribuye a la resistencia de las capas de suelo estabilizadas con cal

Cuando se forma esta matriz, el suelo se transforma de un material arenoso granular, a una capa dura relativamente impermeable, con una capacidad de carga significativa. El proceso se inicia en unas horas y puede continuar durante años, en un sistema diseñado correctamente. La matriz formada es permanente, duradera, y significativamente impermeable, produciendo una capa estructural que es tan fuerte como flexible.

APLICACIÓN DE CAL EN FORMA DE LECHADATRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL

La aplicación en forma de lechada la realiza la presión camiones distribuidores que posee elementos de circulación para mantenerla lechada en suspensión.

Como la cal en lechada es menos concentrada que seca (30% - 35%), suelen ser necesarias dos o más pasadas del camión para aplicar la cantidad de cal determinada en el diseño.

Para prevenir escurrimientos que den lugar a una distribución no uniforme de la cal, la lechada debe ser mezclada con el suelo inmediatamente después de cada pasada del camión.

APLICACIÓN DE CAL A GRANELTRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL

La aplicación agranel la realizan camiones, preferiblemente con dispositivos de auto descarga, que permiten la distribución en un ancho igual al del camión

No se debe aplicar cal agranel en momentos de viento, por cuanto serenar a una gran cantidad de polvo.

MEZCLADO HOMOGÉNEO Y EXTENSIÓN DEL MATERIALCONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES

La motoniveladora realiza un mezclado homogéneo de los agregados con el agua y los extienden en el ancho y el espesor previsto en el diseño.

GRANULARESCOMPACTACIÓN Y PERFILADO

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Una vez homogeneizado y humedecido el material, se compacta hasta alcanzarlos umbrales de densidad exigidos por las especificaciones deconstrucción.Finalmente el pase conforma con la sección transversal del proyecto y se realiza una compactación finalVentajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de calLa técnica de estabilización con cal utilizada en un proyecto debería estar basada en múltiples consideraciones, tales como la experiencia del contratista, la disponibilidad de equipo, la ubicación del proyecto (rural o urbano) y la disponibilidad de una fuente cercana y adecuada de agua.

Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal son los siguientes:

Cal hidratada en polvo:Ventajas: Puede ser aplicada más rápidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva.Desventajas: Las partículas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en áreas pobladas. Cal viva en seco:Ventajas: Económica porque la cal viva es una forma más concentrada de cal que la cal hidratada, conteniendo de 20 a 24 por ciento más de óxido de calcio "disponible". Así, aproximadamente 3 por ciento de cal viva es equivalente a 4 por ciento de cal hidratada, cuando las condiciones permiten la hidratación completa de la cal viva con suficiente humedad. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje. Page.

MEJORAMIENTO CON GEOMALLAS Y GEOTEXTILES:

Cuando se desea reducir la magnitud de los esfuerzos verticales sobre la subrasante, una opción consiste en la colocación de geo mallas.

Se utilizan para refuerzo de suelos de subrasante blandos compresibles en la construcción de vías, vías férreas, terraplenes y locaciones dado que otorgan una componente estructural que permite la compactación eficiente de las capas granulares y reducen el espesor requerido. El efecto de refuerzo es generado por las siguientes

Características: Al interactuar con el agregado, restringen el desplazamiento lateral que sucede ante la aplicación de la carga. Por su alta resistencia a la tensión limitan la profundidad de la envolvente de falla por capacidad portante, obligándola a desarrollarse a través de la capa de material granular, con lo cual se eleva la capacidad portante. Aumentan la capacidad de distribución de esfuerzos en profundidad.

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Su alto módulo de deformación garantiza el desarrollo de la capacidad de refuerzo a mínimos valores de deformación, evitando la aparición de fallos. Garantizan la condición de drenaje de las capas, dada su estabilidad en el desempeño hidráulico en cualquier escenario de tensión o confinamiento.

El refuerzo con geo textiles soporta la fuerza de tensión del suelo, disminuyendo la fuerza de corte y aumentando la resistencia al corte del suelo, con el incremento del esfuerzo normal que actúa en las potenciales superficies de corte. En efecto, cuando el suelo se deforma a lo largo de una superficie de ruptura (en cortante), se generan deformaciones a compresión y tracción. El refuerzo comienza a actuar en forma eficiente cuando su inclinación iguala la dirección en la que se haya desarrollado la deformación a tracción en el suelo deformado, entonces la deformación por corte del suelo causa una fuerza de tensión en el geo textil de refuerzo. El refuerzo con geotextiles permite además soportar mayores aplicaciones de carga en el suelo y mejorar su capacidad portante, mediante otro mecanismo diferente, que se aplica cuando el refuerzo se ha deformado lo suficiente para actuar como una membrana a tensión. Cuando se aplica una carga en la superficie de la estructura, una parte de los esfuerzos normales de la fibra inferior de esa capa (parte cóncava) son soportados por la fuerza de tensión de la membrana de geo textil, reduciendo así los esfuerzos aplicados en el suelo que se encuentra bajo el geo textil (parte convexa del geo textil). Este mecanismo tipo membrana se desarrolla cuando se aplican cargas localizadas y se presentan deformaciones considerables. En el caso particular de las vías, la acción de membrana es muy importante para controlar el amueblamiento en las vías y para prevenir el colapso de un relleno en un hueco o cavidad que se presente en el suelo de fundación.

Con el uso de un geo textil de refuerzo y un espesor adecuado de material granular es posible estabilizar mecánicamente una subrasante, generando una plataforma de trabajo estable que permita el desarrollo propios de la construcción de un pavimento. Esta alternativa permite el remplazo de soluciones tradicionales como como el uso de empalizadas, rajón, remplazos de suelo, estabilización química, etc. Adicionalmente se logra el efecto de separación evitando la contaminación y/ó mezcla de suelos.

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO EN LAS VÍAS TERRESTRES:

En la actualidad se ha aplicado un gran número de productos químicos con este fin, la mayoría de ellos con resultados satisfactorios. Aunque es poco común, la estabilización con productos ácidos está adquiriendo en la actualidad bastante difusión y experimentación. De los ácidos que han demostrado ser efectivos para modificar favorablemente algunos suelos, algunos son económicamente competitivos contra otros productos más comunes; sin embargo, como en el caso de los otros productos hasta aquí mencionados, se debe contar con la asesoría de especialistas en la materia, tanto durante

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la etapa de diseño como de construcción de la estabilización, pues en este caso se involucran peligros tanto para las personas como para los equipos.

Estabilización con salesLas sales se forman a partir de la neutralización de un ácido con una base. Las sales normales tales como el cloruro de sodio (NaCl), cloruro de calcio (CaCl2) o cloruro de potasio (KCl) son sales completamente neutralizadas, es decir que no contienen exceso de iones ácidos de hidrógeno (H+) ni básicos de hidróxilo (OH-). Se designan como sales ácidas aquellas que contienen exceso de iones de hidrógeno, como el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y a las que contienen exceso de iones hidroxilo se les designa como sales básicas.En el laboratorio, se han estudiado, un gran número de sales (NaCl, CaCl2,NaNO3, Na2CO3, BaCl2, MgCl2, KCl) pero tanto la economía como suDisponibilidad han hecho que solamente se utilicen algunas, siendo las másUtilizadas el cloruro de sodio y el cloruro de calcio.

Estabilización con cloruro de calcio (CaCl2)El cloruro de calcio se obtiene como un subproducto en forma de salmuera en algunos procesos industriales, aunque también se pueden obtener de algunos arroyos y pozos naturales siendo la fuente más común el obtenido en la Elaboración de carbonato de sodio mediante procedimientos químicos.La solubilidad del cloruro de calcio es de 60 g aproximadamente, por cada 100 c.c. de agua destilada a 0º C, o de 159 g aproximadamente, por cada 100 c.c. de agua Destilada a 100º C.Se ha demostrado que con la adición de cloruro de calcio disminuyen las fuerzas de repulsión entre las arcillas, pero hay autores que inclusive aseguran que la Película de agua que rodea a las partículas se ve eléctricamente reforzada con la Adición del cloruro de calcio, a tal grado que se incrementa notablemente la Cohesión aparente. Como en el intercambio catiónico se sustituye un ión Ca++ por 2 iones Na+, la doble capa se ve reducida en su espesor lo que hace que se reduzca el potencial eléctrico y en consecuencia se reduzcan las fuerzas de Repulsión entre las partículas.

1.12. Evaluación de la Subrasante:

La respuesta del suelo de subrasante es el factor más importante en la determinación de los espesores de diseño del pavimento.

La respuesta de la subrasante ante las cargas del tránsito depende de los tipos de suelo que la constituyen y de la densidad y la humedad de ellos, tanto durante la construcción como durante el servicio.

La caracterización de los suelos de subrasante comprende las siguientes etapas:

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Exploración de la subrasante. Definición del perfil y de limitación de áreas homogéneas. Ejecución de ensayos de resistencia sobre los suelos predominantes. Determinación del valor de resistencia o de respuesta de diseño para cada área

homogénea.

EXPLORACIÓN DE LA SUBRASANTE

Se debe adelantar una investigación a lo largo del alineamiento aprobado, con el fin de identificar la extensión y la condición de los diferentes depósitos de suelos que se encuentren.

La investigación se realiza mediante perforaciones a intervalos definidos de acuerdo con la variabilidad del terreno, la longitud y la importancia del proyecto y los recursos técnicos y económicos disponibles.

Las perforaciones deberán alcanzar, cuando menos, 500mm bajo la cota proyectada de subrasante.

INTERVALOS ENTRE PERFORACIONES

RECOMENDACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VIAS

EJECUCION DE PERFORACIONES

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SUBRASANTE REGISTRO DEL PERFIL Y TOMA DE MUESTRAS

Se debe tomar suficiente cantidad de muestra de cada suelo encontrado en las perforaciones para determinar:

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Humedad natural Límites de consistencia Granulometría Compactación Resistencia o respuesta ante cargas transitorias

Igual tratamiento se debe dar a los suelos de préstamo que se colocarán en los rellenos y que influirán en el comportamiento del pavimento.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

Los sistemas de clasificación encuadran los suelos en una determinada tipología a partir de su granulometría y límites de consistencia.

El sistema más apropiado para clasificar los suelos para estudio de calles y carreteras es el AASHTO.

Las muestras para clasificación y otros ensayos no se deben tomar al azar, sino de acuerdo con el desarrollo del perfil a lo largo de la vía y la secuencia en que se presenten las diferentes capas de suelo.

ENSAYO GRANULOMETRICO Y DE CONSISTENCIA

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1. DEFINICIÓN DEL PERFIL Y DELIMITACIÓN DE ÁREAS HOMOGÉNEAS

SECTORIZACIÓN INICIAL POR TRÁNSITO

Inicialmente se sectoriza el tramo en estudio, de acuerdo con los niveles esperados de tránsito a lo largo de él.

SECTORIZACIÓN COMPLEMENTARIA POR TIPOS DE ROCA O SUELO

A partir de las clasificaciones de los suelos de subrasante encontrados en las perforaciones, se elabora un perfil.

DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS HOMOGÉNEAS DE DISEÑO

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Se determina la longitud en la cual predomina cada suelo y se delimitan áreas homogéneas para efectos de diseño, teniendo en cuenta el tránsito de proyecto.

Las secciones escogidas deben ser de suficiente longitud, con el fin de que los diseños resultantes den lugar a una construcción práctica y económica.

3. EJECUCIÓN DE ENSAYOS DE RESISTENCIA O DE RESPUESTA SOBRE LOS SUELOS PREDOMINANTES

Los ensayos de resistencia o de respuesta se deben realizar sobre muestras representativas de los suelos predominantes, reproduciendo las condiciones de humedad y densidad que se espera prevalezcan en servicio.

El ensayo más utilizado es el CBR, el cual es una medida de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante bajo condiciones de humedad y densidad controladas, que tiene aplicación en el diseño y en la evaluación de pavimentos asfálticos.

El soporte de la subrasante se puede expresar, también, en términos del módulo de reacción, obtenido a través de pruebas de placa directa. Este módulo se usa en el diseño de pavimentos rígidos.

La respuesta del soporte se puede caracterizar también en términos de parámetros elásticos (módulo resiliente y relación de Poisson), los cuales se aplican en los procedimientos empírico mecanísticos de diseño de pavimentos asfálticos.

ENSAYO CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

En este ensayo, se mide la resistencia que opone un suelo a la penetración de un pistón de 3 plg² de área en una muestra de suelo de 6 plg (15 cm) de diámetro y 5 plg (12.5 cm) de altura, a una velocidad de 1.27 mm/min (0.5 plg/min). La fuerza necesaria para que el pistón penetre dentro del suelo se mide a determinados intervalos de penetración; estas

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fuerzas medidas, se comparan con las que se necesitan para producir iguales penetraciones en una muestra que sirve de patrón, la cual es piedra partida bien graduada; la definición de lCBR es:

Fuerza necesaria para producir una penetración de 2.5 mm en un suelo

Relación que nos da un valor que se indica en porcentaje, el cual puede ser muy variable dependiendo de los suelos analizados; 2 a 4 % en arcillas plásticas hasta un 70 % o más en materiales granulares de buena calidad.

CBR=esfuerzoenel suelo ensayado ( penetracion x )esfuerzo enlamuestra patrón (penetración x )

∗100

ENSAYO DE PLACA DIRECTA (AASHTO T 222)

Se realiza para obtener el módulo de reacción de la subrasante (k) el cual se usa en el diseño de pavimentos rígidos.

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El valor k fue desarrollado básicamente como una constante de resorte que recibe el soporte bajo la losa de concreto.

La deflexión de los resortes es proporcional a la presión aplicada, es decir, la presión reactiva para resistir una carga es proporcional a k y a la deflexión de la losa (Δ)

Determinación del módulo de reacción

Se coloca el equipo sobre el suelo por ensayar, se somete la placa a diversas presiones y se miden las deflexiones,

Se dibuja una curva de flexión vs presión.

El valor de “k” se calcula dividiendo la presión sobre la placa, por la deflexión correspondiente.

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DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA BAJO CONDICIONES DE EQUILIBRIO HUMEDAD

La resistencia de los suelos, en especial los finos, está directamente relacionada con sus condiciones de humedad y de densidad.

Se recomienda determinar la resistencia de la subrasante bajo la condición más húmeda que se espere una vez que el pavimento se encuentre en servicio.

Compactar suelos finos con humedades bajas para conseguir altas densidades y altas resistencias durante la construcción, no constituye una buena práctica, por cuanto el suelo queda con una estructura que se debilita considerablemente con el humedecimiento, lo que se traduce en pérdidas posteriores de densidad y de resistencia e incrementos en la expansión.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS DE ACUERDO CON LA HUMEDAD PARA LA DETERMINACIÓN DE SU RESISTENCIAEJECUCIÓN

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Efectos del subdrenaje sobre la humedad de la subrasante.

Los cambios de humedad de la subrasante por filtración y fluctuaciones del nivel freático pueden ser controlados con la instalación y mantenimiento de dispositivos de subdrenaje

Estos dispositivos sólo son efectivos si la humedad del suelo está sujeta a presión de poros positiva

Si las filtraciones de agua provenientes de la parte superior son inevitables y abundantes, conviene determinar la resistencia de los suelos en condición saturada cuando correspondan a las categorías 1 y 2 y con la humedad óptima del ensayo normal de compactación (Proctor Standard) cuando correspondan a la categoría 3.

DENSIDAD

La densidad que alcanza la subrasante bajo una superficie impermeable (densidad de equilibrio), es función del tipo de suelo y del entorno ambiental en el cual actúa.

Existen procedimientos para estimar a priori la densidad de equilibrio.

En general, resulta suficiente considerar una densidad equivalente al 95% de la máxima del ensayo modificado de compactación (tomar precauciones en el caso de los suelos expansivos).

ENSAYO DEL PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO (EN CAMPO)

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Ensayo apropiado para estimar la resistencia de suelos predominantemente finos.

Mediante esta prueba se mide la rata a la cual penetra en el suelo una varilla con una punta cónica, a medida que es golpeada desde cierta altura con una masa especificada de 8kg.

La resistencia a la penetración es la pendiente de la recta ― Número de golpes vs penetración, denominada número dinámico (ND) y se expresa en mm/golpe.

PARÁMETROS ELÁSTICOS DE LA SUBRASANTE

1 .Módulo resiliente (MR).-

Es un estimativo del módulo elástico, basado en medidas de esfuerzo y deformación a partir de cargas rápidas repetidas, similares a las que experimentan los materiales del pavimento bajo la acción del tránsito.

No es una medida de la resistencia, pues el material no se lleva a rotura, si no que retorna a su tamaño y forma originales

Se determina mediante el ensayo triaxial dinámico:

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Procedimiento para hallar el Módulo Resiliente (MR):

1. Se coloca una muestra compactada en la cámara triaxial dentro de una membrana

2. Se somete a una presión de confinamiento (s3).

3. Se aplican pulsos repetidos de un esfuerzo axial desviador (sd)

4. Se miden las deformaciones recuperables (DL) que ocurren en una determinada longitud de la probeta (L)

5. Se calcula la deformación axial recuperable (er= DL/ L)

6. Se determina el módulo resiliente para ese esfuerzo desviador (MR= sd/ er )

7. Se repite el procedimiento con otros esfuerzos axiales desviadores

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2. Relación de Poisson (m).-

Es la relación entre las deformaciones transversales y longitudinales de un espécimen sometido a carga

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4. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA O RESPUESTA DE DISEÑO PARA CADA ÁREA HOMOGÉNEA

SELECCIÓN DEL VALOR DE RESISTENCIA O DE RESPUESTA DE DISEÑO

Cualquiera sea el método para medir la resistencia o la respuesta del suelo, cada muestra o cada ensayo dará generalmente un resultado diferente.

Es importante que el valor utilizado para el diseño no sea ni subestimado, por cuanto dará lugar a un mayor costo de construcción del pavimento, ni sobre estimado en un grado tal, que existan riesgos importantes de falla.

El número de ensayos por área homogénea depende de la extensión del proyecto:

–Para vías muy cortas (≤150 metros) son suficientes dos pruebas

-Para tramos extensos (≥3,000 metros) se recomienda un mínimo de 5 y un máximo de 9 por suelo homogéneo.

–Para tramos de longitud intermedia se aplicará el criterio del diseñador.

-Cuando se tengan menos de 5 resultados, se recomienda tomar el menor valor de resistencia o de respuesta determinado en condiciones de equilibrio.

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-Cuando se tengan 5 resultados o más, la elección del valor de diseño del área, dependerá del método de diseño del pavimento que se vaya a emplear.

2. Análisis e Interpretación

La sub-rasante es la parte esencial del diseño de pavimentos de ella dependerá la duración y durabilidad que estos ofrecerán.Frecuentemente, las deficiencias en la construcción debidas a problemas de la subrasante no se detectan por encontrarse “ocultas” en el pavimento final; sin embargo pueden aparecer en el pavimento después de la exposición al tráfico y al medio ambiente.

En lo referente a las propiedades de la subrasante hay que tener en cuenta que hay 2 tipos propiedades físicas y propiedades ingenieriles

En este caso de las propiedades de la subrasante tiene que ver mucho con lo que tipo de suelo es asi hay que hacer las pruebas de laboratorio entre ellas tenemos

Ensayo de compresión triaxial

Y en campo :

- Penetrómetro dinámico de cono

La subrasante cumple un papel muy importante, estas no son razonables uniformes, la corrección de esta situación se puede lograr en la forma más económica y efectiva mediante técnicas adecuadas de reparación de la subrasante tales como la granulometría selectiva, descarga lateral, mezclado en transiciones bruscas ,control de humedad y peso volumétrico durante la compactación y preparación de la subrasante. Se necesita poner atención especial, al control de los suelos expansivos y de los asentamientos diferenciales excesivos por hinchamiento, debido a la congelación.

La colocación de una capa de sub-base también ayuda a lograr un apoyo uniforme aunque su finalidad principal, es la de evitar el efecto de bombeo. Independientemente que se necesite o no una capa de sub-base, la preparación adecuada de esta es la mejor forma de obtener un apoyo adecuado.

Es por ello, que los pavimentos de concreto no necesitan un material de cimentación muy resistente. Resulta mucho más importante que el apoyo sea razonablemente uniforme, sin cambios bruscos en la capacidad de soporte. Esto contrasta con el principio de diseño de los pavimentos flexibles y el de los pavimentos rígidos, en los que se necesitan capas de sub-base y de base sucesivamente más resistente a fin de distribuir las presiones mucho

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más altas transmitidas por las cargas sobre las ruedas a través de la superficie de asfalto o del concreto.

Los materiales son de gran importancia en lo que a la composición de la subrasante se trata, ya que de estos depende el comportamiento de esta capa.

La subrasante viene a ser la capa de terreno natural la cual se encarga de soportar las cargas ejercidas en el pavimento ya este sea rígido o flexible; por tal razón se deben de seguir todos los parámetros para el diseño de la subrasante o suelo de fundación como son (caracterización del suelo de fundación del pavimento, caracterización subterránea para el diseño de pavimentos; ensayos de laboratorio sobre suelos de sub-rasante; identificación y tratamiento de condiciones subterráneas especiales; mejora y refuerzo del suelo de fundación); ya que cada de uno de estos parámetros cumplen con normas establecidas para un buen diseño de pavimento y así evitar diversos tipos de fallas lo cual generarían pérdidas considerables en el presupuesto y una mala calidad del proyecto.

Que el buen diseño y construcción para el funcionamiento de un pavimento, básicamente se encuentra en la subrasante ya que en nuestros viajes por diferentes pistas principales que nos conectan a diferentes ciudades, podemos observar la mala dedicación que se le da a la construcción de estas pistas; ya que como hemos venido estudiando hay pistas levantadas, agrietadas, hundidas, abultadas en algunos lugares dando lugar a su reparación parcial o total del pavimento dando lugar a mayores costos (esto se observa camino a la Aguaytia).

ANEXO: CUADRO DE ABACOS PARA LA CLASIFICACION DE SUELOS.

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ANALISIS E INTERPRETACIONES

Es importante realizar ensayos como responsabilidad técnica y moral, ya que ello conlleva dos características que se conjugan: seguridad y economía, se debe efectuar estudios para obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Así es posible también obtener su clasificación mediante sistemas como AASHTO o USCS. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos se utilizan en bases o sub-bases de carreteras.

Con el análisis granulométrico que se hace de una calicata que se ha elegido sobre el terreno a edificar, nos servirá para evaluar el tipo de suelo sobre el cual vamos a edificar, mediante el sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS) y de esa manera tomar decisiones en el diseño de la cimentación que pueden ser zapatas combinadas, aisladas, corridas, emparrillado, loza, y otros.

Luego de haber desarrollado dicho tema puedo decir lo siguiente: que es importante saber el tipo de suelo a través de una clasificación en un método estandarizado, como también es un factor de vital importancia al momento de diseñar una obra vial, para esto el profesional responsable del diseño, deberá de tener esta información lo más acertado, ya que con esta información se definirán los criterios al emplear en el proceso de diseño.

Se debe realizar un adecuado estudio del suelo utilizando las normas ASTM D422, D1140 y ASTM D4318. Que trata de una adecuada preparación de las muestras, adecuado análisis granulométrico y una buena determinación del LL Y LP. Todo esto será necesario para realizar una adecuada clasificación de suelos ya sea ASTHO O SUCS.

El desarrollo del estudio de los suelos es muy importante porque el pavimento y nuestra sub rasante estará sobre ella de este estudio depende la durabilidad y seguridad de nuestra vía pavimentada y lo más importante este estudio es para determinar el espesor y tipo de mejoramiento que se le dará al suelo para estabilizarlo y que reúna las condiciones apropiadas para el desarrollo del proyecto.

CONCLUSIONES

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Que los trabajos de clasificación de suelos para un proyecto y obra de pavimentación se deben realizar con los sistemas estandarizados (AASHTO) que obligatoriamente debe realizarse exploraciones (calicatas)

Se recomienda a los consultores cumplir con los parámetros técnicos recomendados en la clasificación de suelos para poder realizar un buen estudio de pre factibilidad.

Se debe reconocer que el pavimento es el producto final de la red vial y afecta directamente la vida de los usuarios, por lo que el objetivo de su administración debe ser optimizar el producto con relación a los costos.

Para nosotros poder diseñar la estructura de una obra de pavimentación es importante tener los datos más exactos posibles de los diferentes ensayos, pruebas que se realizaran, como lo es el ensayo granulométrico (tamizado) y los límites de atterberg (limite líquido, limite plástico e índice plástico) datos con lo que podremos determinar la clasificación del suelo.

Los sistemas de clasificación SUCS y ASTHO clasifican los suelos de acuerdo a los diferentes tamices siendo el más usado el ASTHO para la para obras viales y el SUCS para obras de edificación.

Las estructuras o la capa y los factores de drenaje, tienen una gran importancia en la determinación de los espesores de pavimentos, pero se han dado muy pocas guías en este rubro.

En nuestro país y en la mayoría de países latinoamericanos, el diseño de las estructuras de pavimentos rígidos es realizado utilizando las recomendaciones establecidas en la Guía para el Diseño de Estructuras de Pavimento AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

La Sub-rasante es de vital importancia en la permanencia de los pavimentos y muchas causas de falla se encuentran en ella, por tal motivo debe ponerse especial cuidado en su selección, tratamiento y compactación.

De la calidad de la Sub-rasante depende, en gran parte, el espesor que debe tener un pavimento, sea éste flexible o rígido. Como parámetro de evaluación de esta capa se emplea la capacidad de soporte o resistencia a la deformación por esfuerzo cortante bajo las cargas del tránsito.

Para un mejor trabajo y saber las propiedades de la subrasante hay que hacer los ensayos ya sea en campo o en el laboratorio

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Y hacer las calicatas correspondientes a cada cuanto corresponde según la estructura que va a realizar.

Todo tipo de construcción (en pavimentos) debe estar respaldada en los respectivos estudios de ingeniería, con el objetivo de establecer proyectos seguros y económicos que cumplan satisfactoriamente el periodo de vida para el que fueron diseñados.

Un estudio que nunca puede faltar en cualquier proyecto de ingeniería es el de mecánica de suelos o geotécnico, que incluya una investigación de campo precisa, con los sondeos necesarios de acuerdo a la magnitud de la obra y acompañado de los respectivos ensayos de laboratorio

Los materiales que están involucrados en la composición de la subrasante son de gran importancia para la calidad de esta.

En el presente trabajo se concluyó en que la subrasante cumple un papel muy importante en el diseño de pavimentos ya que si presenta alguna falla todo el diseño del pavimento se verá alterado por tal razón se debe de analizar bien las condiciones del suelo de la subrasante.

Es la parte más importante en tener en cuenta para un buen diseño. Si el suelo no cumple con toda las características necesarias hacer un buen mejoramiento

de la subrasante

Transportar adecuadamente las muestras obtenidas en cada estrato encontrado, es decir se debe utilizar bolsas plásticas resistentes y sin agujeros para no perder muestra fina.

Utilizar equipos de protección al momento de extraer las muestras, para prevenir lesiones

Según los Datos obtenidos en el CBR, se recomienda compactar el suelo por tener una clasificación de regular a buena de tratarse para construcción de vías.

Para asegurar una compactación adecuada deben realizarse pruebas en terreno que permitirán definir los equipos de compactación más adecuados para esos materiales, los espesores de capa y número de pasadas del equipo seleccionado para cumplir con las especificaciones técnicas de densidad seca.

Evacuación del material excedente de acuerdo a los lineamientos del impacto ambiental.

El porcentaje del grado de compactación considerar según la norma.

El control de la obra final se realizará través de determinaciones de los parámetros densidad seca y humedad de compactación de los rellenos colocados. Las especificaciones para la compactación en terreno exigen la obtención de una densidad mínima que es un porcentaje de la densidad máxima seca obtenida en el laboratorio. Una práctica común para numerosas obras es exigir a lo menos el 95% del Proctor Modificado.

Al compactar un suelo se persigue lo siguiente:- Disminuir futuros asentamientos- Aumentar la resistencia al corte

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- Disminuir la permeabilidad La mayor calidad de la subrasante ayuda a que los pavimentos tengan mayor capacidad de

soporte. La mayoría de las fallas que suceden en el pavimento, su origen se involucra en la

subrasante debido al asentamiento y deformación del pavimento. Por lo tanto la subrasante al tener el buen comportamiento, analizados por ensayos

normalizados, brinda el mejor funcionamiento del pavimento otorgando al usuario un servicio de calidad.

Es la etapa más importante porque se debe analizar con mucha cautela las características del suelo y tomar decisiones adecuadas por de ella va a depender que nuestro pavimento tenga un buen rendimiento y que se haga un solo gasto y no tener problemas con el tiempo.

RECOMENDACIONES:

Es necesario, asegurar que las características de la sub-rasante sean las adecuadas para que después no se presencien fallas y el diseño sea el correcto para la permanencia del pavimento.

Se debe considerar que el hecho de realizar un estudio de suelos no va a encarecer el costo de la consultoría de manera notable, por el contrario el hecho de asumir parámetros geotécnicos fundamentados en simples suposiciones puede conducir a errores de diseño y dimensionamiento que pueden ocasionar falla en la estructura y consecuentemente el hecho de realizar reparaciones posteriores resultará mucho más costoso y complicado.

En cualquier obra en ingeniería civil, una vía o carretera requiere del estudio de la subrasante previo al diseño de las capas de pavimento, para el efecto se deberán realizar los ensayos respectivos, tales como excavaciones de profundidades comprendidas entre 1.00 m y 2.00 m (bajo el nivel de subrasante) con recuperación de muestras para su clasificación en laboratorio y en cantidad suficiente para establecer los valores de densidad seca máxima y humedad óptima de compactación (ensayo de compactación) y en base a ello realizar el ensayo y determinar el C.B.R., valor que es requerido de manera obligatoria en el diseño de pavimentos.

Si se quiere tener una capa de sub rasante la cual sea de buena calidad y cumpla con el diseño y tenga un buen comportamiento con el resto de la estructura de pavimento se debe tener muy en cuenta las especificaciones y los valores propuestas para tener una sub rasante de calidad.

Si se quiere tener una capa de sub rasante la cual sea de buena calidad y cumpla con el diseño y tenga un buen comportamiento con el resto de la estructura de pavimento se

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debe tener muy en cuenta las especificaciones y los valores propuestas para tener una sub rasante de calidad.

Verificar el estado y buen funcionamiento de todo el equipos que serán usados Aplicar un correcto método de trabajo para cada partida Comprobar que los materiales por emplear cumplan los requisitos de calidad exigidos Verificar la compactación de todas las capas de suelo. Realizar medidas para determinar espesores y levantar perfiles y comprobar la

uniformidad de la superficie. Los trabajos de mejoramiento siempre se hará cuando no hay lluvia

Se recomienda utilizar las normas ASTM para realizar cada ensayo en laboratorio y seguir el procedimiento estandarizado.

Los trabajos topográficos sean de acuerdo a lo estipulado según las normas de carretera. Control permanente de perfilado de la maquina motoniveladora. Instalar los puntos de referencia de nivelación a partir del ben mach. Verificar el grado de compactación de la sub rasante con un penetrómetro. El corte se efectuará hasta una cota ligeramente mayor que el nivel de sub-rasante, de tal

manera que al preparar y compactar esta capa, se llegue hasta el nivel de sub-rasante.

Se tendrá especial cuidado en no dañar ni obstruir el funcionamiento de ninguna de las instalaciones de servicios públicos, tales como redes de agua potable y alcantarillado, cables, canales, etc. en caso de producirse daños, el Contratista deberá realizar las reparaciones por su cuenta y de acuerdo con las Entidades propietarias o administradoras de los servicios en referencia. Los trabajos de reparación que sean necesarios efectuar, se realizarán en el más breve lapso posible.

Previamente, el área del terreno donde se va a construir el terraplén o relleno deberá ser sometido al trabajo de limpieza, eliminándose todo el material orgánico. Asimismo será escarificado o removido de modo que el material de relleno se adhiera a la superficie del terreno.

El uso de materiales de mala calidad, y nos prestarle atención inmediata a los problemas del suelo donde se levantará la estructura del pavimento, pensando que con el uso de capas este problema se atenuará, es el peor error que se puede tomar, logrando que el problema se empeore.

BIBLIOGRAFIA

Subrasante

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Normas ASTM

ASTM D-422-63 (R1998)

AASHTO M 145-82

Libro de Pavimentos ICG

Suelos

Bowles, Joseph E. (1981), “Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil” Mc Graw-Hill Book

T. William, Mecánica de Suelos

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2

DESARROLLO DEL TEMA “PESO DE VEHÍCULOS Y VEHÍCULOS DE DISEÑO” -------------------- 3

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1. Aspectos Generales

2. Clasificación y Características de los Vehículos

3. Tipos de Vehículos

4. Peso Máximo por Eje o Compuestos de Eje

5. Tolerancia del Pesaje Dinámico

6. Ejes Retractiles

7. Suspensiones Neumáticos y Neumáticos Extra Anchos

8. Medidas Vehiculares A. Ancho MáximoB. Altura MáximaC. Longitudes MáximasD. Voladizo Posterior

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN --------------------------------------------------------------------------- 10

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES -------------------------------------------------------------- 11

BIBLIOGRAFIA ----------------------------------------------------------------------------------------------- 12

sub rasante - copia

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